CH713955B1 - Vorrichtung mit einem Auslass insbesondere für Milchschaum, sowie eine Kaffeemaschine. - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung ist mit einer einen Auslass (233) für ein Fluid, insbesondere Milchschaum, räumlich in zwei oder drei Koordinatenrichtungen (x, y, z) bewegbaren Steuereinrichtung versehen. Damit kann während dem Auslassen des Fluides ein graphisches Muster auf der Oberfläche des in einen Behälter eingelassenen Getränks, vorzugsweise Kaffee, automatisch erzeugt werden. Es ist eine schwenkbar gelagerte Führungshülse (22) und ein in dieser verschiebbares, das Fluid durchlassendes Schlauchelement (23) mit dem Auslass (233) vorgesehen. Dieser Auslass (233) ist dabei durch das Schlauchelement (23) und die Führungshülse (22) in einer Ebene in diesen zwei Koordinatenrichtungen (x, y) oberhalb des Behälters gesteuert bewegbar und somit das Fluid in diesen Behälter einlassbar ist. Dadurch ergibt sich eine kompakte Bauweise der Vorrichtung und sie lässt sich damit sehr platzsparend in eine Kaffeemaschine integrieren.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Auslass insbesondere für Milchschaum, sowie eine Kaffeemaschine mit einer derartigen Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1bzw. des Anspruchs 6.

[0002] Bei der Kaffeezubereitung mit einer Kaffeemaschine wird dem herausgelassenen Kaffee von Hand insbesondere Milchschaum aus einer Kanne oder ähnlichem in der Weise zugeführt, dass auf dem Kaffee ein grafisches Muster entsteht, was unter der Bezeichnung „Latte-Art“ bekannt ist. Die Ausführung und Gestaltung des Musters ist von der Kreativität und Geschicklichkeit der ausführenden Person bestimmt. Diese Art der Zubereitung ist zeitaufwendig und verlangt viel Übung, bis eine Person die gewünschten Motive formschön bilden kann.

[0003] Davon ausgehend ist bei einem Verfahren und einer Einrichtung zum Ausgiessen von Milchschaum gemäss der Druckschrift EP 2893857offenbart, solche Motive maschinell zu erzeugen. Es wird dabei der Auslass für den Milchschaum automatisiert gesteuert über der Oberfläche des in eine Tasse gefüllten Kaffees geführt. Die Vorrichtung zum Bewegen des Auslasses ist dabei als Roboter ausgeführt. Damit kann der Milchschaum automatisch mittels einer räumlichen in zwei oder drei Koordinatenrichtungen (x, y, z) gesteuerten Einrichtung ausgelassen und das Muster erzeugt werden.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher eine konstruktive Vereinfachung und eine kompakte Bauweise für diese automatische Erzeugung von Mustern erzielt wird, wobei die für den angestrebten Einsatzzweck erforderliche Funktionalität erhalten bleiben soll, ein Fluid innerhalb einer vorgegebenen Fläche an jedem beliebigen Punkt gezielt ausgiessen zu können.

[0005] Die Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1gelöst.

[0006] Die beschriebene Vorrichtung zum Ausgiessen eines Fluids, insbesondere zum gezielten Aufbringen einer zweiten Getränkekomponente auf die Oberfläche einer ersten Getränkekomponente, beispielsweise Milchschaum auf die Oberfläche von Kaffee, zeichnet sich durch ihre kompakte Bauweise aus. Die Ausführung mit der schwenkbaren Führungshülse und dem darin geführten Schlauchelement? ist äusserst schlank und benötigt wenig Platz. Aufgrund der sich ergebenden kompakten Bauweise kann die Vorrichtung auch in bestehende Getränkeausläufe von Kaffeemaschinen integriert werden.

[0007] Der Haupt-Getränkeauslass steht mit einer Zubereitungseinheit für Kaffee und das Schlauchelement ist insbesondere mit einem Milchschäumer in der Kaffeemaschine verbunden.

[0008] Mit dem Vorgang des gesteuerten Bewegens des zweiten Getränkeauslasses wird derselbe um eine Drehachse in einer Tangentialrichtung verschwenkt, und separat bezogen auf die Drehachse radial bewegt, oder eine gesteuerte Kombination der genannten Bewegungsvorgänge erfolgt. Dazu erstreckt sich innerhalb der Führungshülse ein Schlauchelement, welches den Auslass? umfasst, und/oder das Schlauchelement innerhalb der Führungshülse entlang der Längserstreckung der Führungshülse translatorisch verschiebt, oder eine Kombination der genannten Bewegungsvorgänge ausgeführt wird. Insbesondere erstreckt sich nur ein Teil des Schlauchelements entlang seiner Längserstreckung innerhalb der Führungshülse. Durch die Steuerung der Bewegung des Auslass kann hiermit dieses graphisches Muster, beispielsweise in Form einer figürlichen oder ornamentalen Darstellung, erzeugt werden.

[0009] Bei dieser gesteuerten Bewegung können in der Steuereinrichtung, welche Antriebseinheiten für die tangentiale und die radiale Bewegung des zweiten Getränkeauslasses ansteuert, Programme zur Erzeugung bestimmter Muster vorgegeben sein, welche vorteilhaft eine synchrone Bewegung dieses Getränkeauslasses in der radialen und tangentialen Richtung bewirkt.

[0010] Das beschriebene Verfahren kann weiterhin umfassen, den zweiten Getränkeauslass senkrecht zu der Fläche, in der die Führungshülse verschwenkt wird, translatorisch zu bewegen. Somit kann beispielsweise die Höhe des zweiten Getränkeauslasses über einer Oberfläche, auf welche die zweite Getränkekomponente aufgebracht wird, auf einen bestimmbaren Abstand eingestellt werden.

[0011] Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht sowie einen teilweisen Längsschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung als Teil einer Kaffeemaschine; und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorderseite einer Kaffeemaschine mit einer Vorrichtung nach Fig. 1.

[0012] Fig. 1zeigt einen Teil bzw. Fig. 2die Vorderseite einer Kaffeemaschine 1mit einem Gehäuse 11, einer vorderen Wandung 11' und einer an dieser angeordneten Vorrichtung 12. Die mit herkömmlichen Komponenten, wie eine Zubereitungseinheit für Kaffee und eine Zubereitungseinheit für Milch, vorzugsweise ein Milchschäumer, ausgestattete Kaffeemaschine 1ist daher nicht näher erläutert.

[0013] In Fig. 2sind von der Kaffeemaschine 1eine Bedien- und Steuereinheit 15mit einem Display, zwei Kaffeebohnenbehälter 16, ein Haupt-Getränkeauslass 21und eine Abtropfschale 14ersichtlich.

[0014] Die Vorrichtung 12mit einem Auslass 233für ein Fluid, insbesondere für Milchschaum oder ähnliche Getränke, ist mit einer den Auslass 233räumlich in zwei oder drei Koordinatenrichtungen x, y, z bewegbaren Steuereinrichtung versehen, so dass während dem Auslassen des Fluides ein graphisches Muster auf der Oberfläche des in den Behälter eingelassenen Getränks, vorzugsweise Kaffee, automatisch erzeugbar ist Insbesondere wird Milchschaum für die Erzeugung eines Cappuccinos oder ähnlichem ausgelassen. Es kann sich aber auch um ein cremeartiges Fluid handeln.

[0015] Die Vorrichtung 12ist über einen Antrieb 3mit einer Spindel 31in ihrer vertikalen Position in z-Richtung im Gehäuse 11verstellbar. Dergestalt kann die Vorrichtung für verschiedene Behältergrössen in eine geeignete Position oberhalb einer Ablagefläche der Kaffeemaschine gebracht werden, damit Tassen oder Gefässe als Behälter unterschiedlicher Höhe darauf platziert werden können. Dabei kann die Vorrichtung in eine günstige Position oberhalb des Tassenrandes eingestellt werden. Dies kann auch durch eine automatische Einstellung der z-Position erfolgen, wenn die Behälterhöhe durch ein eingebautes Messelement feststellbar wäre. Erfindungsgemäss ist eine schwenkbare Führungshülse 22und ein in dieser verschiebbares, das Fluid durchlassendes Schlauchelement 23mit dem als Auslasskopf gebildeten Auslass 233vorgesehen. Damit ist dieser Auslass 233durch das Schlauchelement und die Führungshülse in einer Ebene in diesen zwei Koordinatenrichtungen x und y durch die Steuereinrichtung gesteuert bewegbar und der Milchschaum oberhalb des Behälters auslassbar.

[0016] Die Führungshülse 22ist zweckmässigerweise von einem um näherungsweise 90° abgewinkelten Hülsenteil 222gehalten, das um eine Drehachse 225drehbar gelagert und von einem von der Steuereinrichtung gesteuerten Motorantrieb 4drehbar ist. In das gebogene Hülsenteil 222erstreckt sich dieses flexible Schlauchelement 23, das an seinem nicht dargestellten Ende mit der Zubereitungseinheit für die Milch in Fluidverbindung steht. Derart fungiert die gebogene Hülse 22als Führungshülse für das Schlauchelement 23. Der Hülsenteil 222umfasst einen Abschnitt 221, der um die senkrechte Drehachse 225schwenkbar gelagert ist Bei einer Drehung der Führungshülse 22um die Drehachse 225beschreibt diese eine kreisringförmige oder kreisringsegmentförmige Fläche unterhalb des Haupt-Getränkeauslasses 21.

[0017] Ein Stutzen einer Kappe 232des Auslasses 233ragt durch den Längsschiitz 224hindurch und ist somit in diesem geführt. Indem in einem Bereich 234des flexiblen Schlauchelements 23eine Zug- oder Druckkraft in der Längsrichtung des Schlauchelements aufgebracht wird, kann der Auslass 233am Ende des Schlauchelements entlang der Längsrichtung der Führungshülse bewegt werden.

[0018] Weiterhin kann der Auslass 233durch das Vetschwenken der Führungshülse um die Drehachse 225in einer Tangentialrichtung verstellt werden Damit kann er an jeder beliebigen Stelle innerhalb eines Kreisrings oder eines Kreisringsegments gesteuert positioniert werden, wobei der Kreisring oder das Segment durch die Erstreckung und Lage des Längsschlitzes 224relativ zur Drehachse 225sowie den Schwenkbereich der Führungshülse gegeben sind. Dabei sind der Schwenkbereich sowie die Länge und radiale Anordnung des Längsschlitzes so gewählt, dass der Auslass 233über die gesamte Oberfläche eines bestimmungsgemäss auf einer Ablage unterhalb der Vorrichtung platzierten Behälters bzw. annähernd über den gesamten Durchmesserbereich des darunter stellbaren Behälters bewegbar ist.

[0019] Die beschriebene Vorrichtung zum Fördern des Fluids, welche die Führungshülse 22und das Schlauchelement 23umfasst, ist weiterhin derart ausgestaltet, dass das Verfahren und Platzieren des Auslasses 233innerhalb der genannten Fläche automatisiert und gesteuert erfolgen kann. Hierzu ist einerseits an der Vorrichtung 12eine Antriebseinheit 4für die Tangentialverstellung der Position des Auslasses 233bzw. zum Verdrehen oder Verschwenken der Führungshülse um die senkrechte Drehachse 225angeordnet. Hierzu ist beispielsweise auf der Achse eines Motors ein Ritzel 41angeordnet, welches mit seiner Verzahnung in die Verzahnung eines Verzahnungselements 42eingreift, das wiederum mit dem drehachsparallelen proximalen Abschnitt 221der Führungshülse drehfest gekoppelt ist. Derart bewirkt die Antriebseinheit 4ein Verschwenken der Führungshülse 22um die senkrechte Drehachse 225, und somit ein tangentiales Verfahren der Ausgiessöffnung 233.

[0020] Eine weitere Antriebseinheit 5ist mit einer Gewindespindel 51gekoppelt, um diese um ihre Längsachse zu drehen. Mit der Gewindespindel ist eine Mutter 52drehverbunden, welche an einer Strebe 53gegen ein Verdrehen um die Längsachse der Gewindespindel 51abgestützt ist Bei einer Drehbewegung der Gewindespindel 51wird eine Axialbewegung der Mutter 52bewirkt. Diese Mutter 52ist mit dem Abschnitt 234des flexiblen Schlauchelements 23gekoppelt, das somit durch die Antriebseinheit 5entlang seiner Längsrichtung bewegt wird, was in einer bezogen auf die Drehachse 225radialen Bewegung der Ausgiessöffnung 233resultiert.

[0021] Die Antriebseinheiten 4und 5können durch die Stelleinrichtung abwechselnd oder gleichzeitig und in unterschiedlichen Geschwindigkeiten für den Auslass 233in tangentialer und radialer Richtung gesteuert betrieben werden, derart, dass der Auslass 233einer definierten Spur in einer waagerechten Ebene unterhalb des Haupt-Getränkeauslasses 21folgt.

[0022] Wenn während der Bewegung des Auslasses 233kontinuierlich oder intermittierend eine Getränkekomponente, insbesondere Milchschaum, durch das Schlauchelement zu diesem Auslass 233geführt wird, so entsteht auf einer unterhalb diesem liegenden Oberfläche ein Muster aus dieser Getränkekomponente. Wenn dementsprechend in einem ersten Schritt beispielsweise Kaffee durch den Haupt-Getränkeauslass in eine Tasse gefüllt wird, und nachfolgend durch den Auslass 233Milchschaum ausgebracht wird, der gesteuert entlang einer bestimmten Spur verfahren wird, können automatisiert und präzise beliebige ästhetisch ansprechende Muster aus Milchschaum auf der Oberfläche des Kaffees erzeugt werden.

[0023] Vorteilhaft ist dieser Milchschäumer derart ausgestaltet, dass der von diesem erzeugte Milchschaum in seiner Konsistenz variabel eingestellt werden kann, damit das Muster stets in optimaler Weise erzeugbar ist. Dies kann beispielsweise durch Steuerung der Luftzufuhrmenge verändert und eingestellt werden.

[0024] Das Gehäuseteil 226der Führungshülse 22mit dem Längsschlitz 224ist abnehmbar und ebenso ist die den Auslass 233bildende Kappe 232lösbai mit dem flexiblen Schlauchelement 23verbunden. Damit kann die Reinigung derselben erleichtert und die Hygiene verbessert werden.

[0025] Die Vorrichtung erfordert, nachdem die Steuerung der Antriebseinheiten 4und 5für die Verstellung der Ausgiessöffnung für den Milchschaum einmal für die Erzeugung bestimmter Muster programmiert ist, keine zusätzlichen Manipulationen durch den Bediener ausser allenfalls der Auswahl des zu erzeugenden Musters.

[0026] Wie aus Fig. 2ersichtlich ist, ist die Führungshülse 22mit dem Auslass 233derart angeordnet, dass sie im Ruhezustand an die frontseitige Wandung 11' zurückgeschwenkt ist, damit der Haupt-Getränkeauslass 21nach unten frei ist, um durch diesen Kaffee oder ähnliches ungehindert in den Behälter einfüllen zu können. Die Führungshülse ist dabei annähernd parallel nahe bei der frontseitigen Wandung 11' ausgerichtet Es könnte sogar eine schliessbare Ausnehmung in der Wandung vorgesehen sein, in welche die Führungshülse einschwenkbar sein könnte.

[0027] Die Erfindung liesse sich noch durch andere Varianten veranschaulichen. So könnte die Führungshülse theoretisch statt um die Drehachse schwenkbar auch verschiebbar oder zusätzlich verschiebbar in wenigstens einer nicht näher gezeigten Führung verstellbar angeordnet sein Vorteilhaft ausgehend von der Ruheposition, bei der sich die Führungshülse an der Wandung der Kaffeemaschine befindet, würde sie in der horizontalen Ebene weg von der Wandung mit einem steuerbaren verändernden Hub verschoben werden, so dass die Führungshülse und mit ihr der darin längsbewegliche Auslass oberhalb des Behälterinhaltes dieses Muster erzeugen könnten.

[0028] Als Variante könnten zwei oder mehrere solcher Schlauchelemente mit je einem Auslass nebeneinander in der Führungshülse in ihrer Längsrichtung verschiebbar angeordnet sein. Damit könnte gleichzeitig eine grössere Fläche auf dem eingefüllten Kaffee mit Milchschaum bedeckt werden oder zwei unterschiedliche Fluide auch unabhängig voneinander ausgelassen werden, zum Beispiel Milchschaum und Schokolade-Creme oder ähnliches.

Claims (10)

1. Vorrichtung mit einem Auslass für ein Fluid, insbesondere Milchschaum, mit einer den Auslass (233) räumlich in zwei oder drei Koordinatenrichtungen (x, y, z) bewegbaren Steuereinrichtung, so dass während dem Auslassen des Fluides ein graphisches Muster auf der Oberfläche des in einen Behälter eingelassenen Getränks, vorzugsweise Kaffee, automatisch erzeugbar ist, gekennzeichnet durch eine schwenkbare und/oder verschiebbar gelagerte Führungshülse (22) und wenigstens ein in dieser verschiebbares, das Fluid durchlassendes-Schlauchelement (23) mit dem Auslass (233), der durch das Schlauchelement (23) und die Führungshülse (22) wenigstens in einer Ebene in zwei genannten Koordinatenrichtungen (x, y) durch die Steuereinrichtung oberhalb des Behälters gesteuert bewegbar und dabei das Fluid, insbesondere der Milchschaum, in den Behälter einlassbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) wenigstens einen um näherungsweise 90° abgewinkelten Hülsenteil (222) aufweist, der um eine Drehachse (225) drehbar gelagert und von einem von der Steuereinrichtung gesteuerten Motorantrieb (4) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schlauchelement (23) durch die Führungshülse (22) und r den abgewinkelten Hülsenteil (222) erstreckt und von einer von der Steuereinrichtung gesteuerten Antriebseinheit (5, 51, 52) zur Verschiebung entlang seiner Längserstreckung gekoppelt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) einen Längsschlitz (224) aufweist, durch welchen sich der Auslass (233) erstreckt und darin geführt ist, wobei die Führungshülse (22) bzw. der Längsschlitz (224) wie auch der Verschiebeweg des Schlauchelementes (23) eine vorbestimmte Länge aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) senkrecht zu der Ebene, in der die Führungshülse (22) schwenkbar ist, translatorisch verschiebbar ist.

6. Kaffeemaschine, mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1bis 5, mit einem Gehäuse (11) mit einer frontseitigen Wandung (11'), vor der ein Haupt-Getränkeauslass (21) und unterhalb diesem eine Ablagefläche einer Abtropfschale (14) für einen darauf stellbaren und zu füllenden Behälter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) mit dem Auslass (233) derart angeordnet ist, dass sie sich beim gesteuerten Bewegen für das Erzeugen eines Musters unterhalb des Haupt-Getränkeauslasses (21) befindet, hingegen im Ruhezustand an die frontseitige Wandung (11') zurückgeschwenkt ist, damit der Haupt-Getränkeauslass (21) nach unten frei ist, um durch diesen das Getränkungehindert in den Behälter einfüllen zu können.

7. Kaffeemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) im Ruhezustand annähernd parallel unmittelbar bei der frontseitigen Wandung (11') liegt oder in eine Ausnehmung in derselben eingeschwenkt ist.

8. Verfahren zum Zubereiten eines Getränks mit einer Kaffeemaschine nach Anspruch 6oder 7, umfassend eine erste Getränkekomponente zuzubereiten, die erste Getränkekomponente durch einen Haupt-Getränkeauslass (21) auszulassen, indes eine zweite Getränkekomponente zuzubereiten und die zweite Getränkekomponente durch einen Auslass (233) auszulassen, wobei der Auslass (233) während des Auslassens der zweiten Getränkekomponente in einer Ebene gesteuert bewegt wird, wobei wenigstens eine der Bewegungsvorgänge erfolgt, nämlich diesen Auslass (233) kreisförmig um eine Drehachse (225) in einer Tangentialrichtung zu verschwenken oder bezogen auf die Drehachse (225) radial zu bewegen, oder eine Kombination der genannten Bewegungsvorgänge.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Milchschäumer vorgesehen ist, der derart ausgestaltet ist, dass der von diesem erzeugte Milchschaum in seiner Konsistenz variabel eingestellt werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Konsistenz des Milchschaums durch eine Steuerung der Luftzufuhrmenge erfolgt.